С ростом населения урболандшафты становится более распространенными по площади. Природные ресурсы используются с низкой эффективностью из-за потерь в экологической цепи от добычи до пользователя. Это приводит к гигантским масштабам выбросов веществ и энергии. Все это влияет на изменение в природных процессах: повышение радиационного баланса Земли, формирование парникового эффекта, повышение средней температуры Земли, изменение динамики глобальных ветров, изменение распределения влаги, ограничение адаптации животных и растений приводит к их исчезновению, расширению деградации почв, уменьшению запасов грунтовых вод и загрязнению поверхностных вод при техногенных и природных катастрофах. Необходимо формировать новую техногенную политику — полное использование вторичного сырья, отходы одного производства могут быть сырьем для другого производства. Такая геохимия должна стать приоритетной при проведении почвенных исследований химии городских почв [7] .
Рассмотрим закономерности статистического распределения некоторых химических элементов в пределах почв крупного промышленного города Гомеля. Для него характерен пестрый букет промышленных предприятий, что позволяет установить в сравнении степень их влияния на экологию города.
Согласно физико-географическому районированию, большая часть пригородной зоны и сам город Гомель относятся к северо-восточной части физико-географического района Гомельское Полесье. Доминируют аллювиальные террасированные виды ландшафтов. Рельеф города в целом равнинный. Он представлен пологоволнистой водно-ледниковой равниной и надпойменной террасой Сожа в правобережной части и низменной аллювиальной равниной и левобережной части. Рельеф города в целом равнинный. Талые воды Сожского оледенения (считающегося стадией днепровского) отложили материал, сформировавший обширную песчаную лесистую равнину. На юго-западной окраине Гомеля расположено месторождение песков.
Годовая сумма осадков составляет в среднем 626 мм. Около 70 % осадков выпадает в тёплый период с апреля по октябрь. Среднее количество дней с осадками 200, со снежным покровом — 85. Формируется промывной водный режим, который способствует радиальной миграции химических элементов. По гранулометрическому составу преобладают песчаные (59 %) и супесчаные (32 %) полугидроморфные дерново-подзолистые почвы.
Гомель находится в зоне заражения (по цезию-137) от 1 до 5 ku/км2 (зона проживания с периодическим радиационным контролем). Основными загрязняющими веществами являются формальдегид, фтористый водород, фенол, аммиак, оксид углерода. Главными источниками загрязнения являются автотранспорт, лесная промышленность, производство минеральных удобрений (Гомельский химзавод), теплоэнергетика (ТЭЦ-2, Центральная котельная и др.). Наблюдается рост среднего за год содержания оксида углерода, что объясняется повышением интенсивности автомобильного движения. Загрязнение вод реки Сож у Гомеля характеризуется как умеренное (ИЗВ = 0,60,7).
Экономический потенциал города составляют 103 промышленных предприятия различного профиля (Центролит лидирует по загрязнению), 69 строительных организаций, 23 предприятия транспорта и связи, 110 специализированных предприятий бытового обслуживания населения. Каждое из них вносит определенный вклад в химическое загрязнение почв города.
Для экологической оценки города (геохимии техногенеза) по содержанию химических элементов в почвах нами отбирались образцы почв равномерно по городу с учетом функциональных зон и размещения промышленных предприятий, транспортной загрузки (июль 2018 г). Определяемые элементы входили в разные группы по токсичности и наличию их в отходах производства.
По результатам эмиссионно-спектрального анализа проб почв было установлено содержание валовых форм Cu, Pb, Mn, Ni, Sn, Cr, Ti в воздушносухой почве, представленное в таблице 1. Геохимическая оценка загрязнения производилась путем сравнения валового содержания исследуемых элементов их с фоновым содержанием в почвах Беларуси и с установленными санитарногигиеническими нормативами (ОДК/ПДК) [1, 2, 3, 4, 5, 6]. При этом для Ti и Sn нет утвержденного ПДК/ОДК, а для Sn отсутствуют данные по фону для Беларуси.
Таблица 1 — Основные статистические показатели содержания валовых форм тяжелых металлов в г. Гомель
| Показатель | Химические элементы, мг/кг воздушно-сухой почвы | ||||||
| Cu | Pb | Mn | Ni | Sn | Ti | Cr | |
| Минимум | 1,7 | 2,6 | 58 | 0,4 | 0,16 | 203 | 8,2 |
| Максимум | 164,9 | 81,9 | 2372 | 26,8 | 30,91 | 2812 | 788,1 |
| Среднее | 12,7 | 11,3 | 269 | 3,5 | 1,5 | 988 | 37,8 |
| Медиана | 6,0 | 7,6 | 225 | 2,3 | 0,9 | 921 | 21,4 |
| Коэффициент вариации (V), % | 194,9 | 116,1 | 111,1 | 123,1 | 246,9 | 60,0 | 257,2 |
| Фон | 13 | 12 | 247 | 20 | – | 1562 | 36 |
| ПДК | 33 | 32 | 1000 | 20 | – | – | 100 |
| Стандартная ошибка среднего арифметического | 2,94 | 1,56 | 35,4 | 0,50 | 0,45 | 70,3 | 11,52 |
| Эксцесс | 25,14 | 19,74 | 35,80 | 20,07 | 55,19 | 0,63 | 53,24 |
| Асимметричность | 4,81 | 4,17 | 5,35 | 4,26 | 7,14 | 1,02 | 7,08 |
Содержание исследуемых элементов отличается очень высоким размахом варьирования, разница между максимальным и минимальным содержанием исследуемых химических элементов колеблется от 13,8 раз для титана до 193,18 для олова. Коэффициенты вариации (V) свидетельствуют о практически аномальном варьировании всех исследуемых элементов, за исключением титана, для которого отмечено высокое варьирование (V = 60 %). Аномальное варьирование вместе с отмечаемым для Cu, Pb, Ni, Sn и Cr весьма существенным отклонением от нормального распределения указывает на явный техногенный генезис геохимического накопления данных элементов, формирующий локальные геохимические аномалии [4, 5]. Аномалии
обусловлены относительно небольшим числом проб, без которых распределение заметно ближе к нормальному.
Среднее содержание Cu, Pb, Mn, Ni, Cr в почвах соответствует фону, что указывает на относительно благоприятные условия жизни населения. Максимальные величины химических элементов отмечены вокруг промышленных предприятий по обработке металлов (Центролит).
Список литературы:
- Геохимия ландшафта: учеб.пособие / Н.К. Чертко [и др.]; под ред. Н.К. Чертко. — Минск: БГУ. — 2011. — 303 с.
- Добровольский, В.В. Ландшафтно-геохимические критерии оценки загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами / В.В. Добровольский // Почвоведение. — 1999. — № 5. — С. 639-645.
- Какарека, С.В. Техногенные педогеохимические аномалии свинца на территории г. Гомеля / С.В. Какарека, В.С. Хомич, Т.И. Кухарчик // Весці Акадэміі Навук Беларусі. Сер. хімічных навук. — 1997. — № 1. — С. 119-122.
- Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве. Гигиенические нормативы 2.1.7.12-1-2004. Минск. — 2004.
- Петухова, Н.Н. К кларкам микроэлементов в почвенном покрове Беларуси / Н.Н. Петухова, В.А. Кузнецов // Доклады АН Беларуси. — 1992. — Том 26. — №5. — С. 461-465.
- Хомич, В.С. Экогеохимия городских ландшафтов Беларуси / В.С. Хомич, С.В. Какарека, Т.И. Кухарчик. — Минск: Минск тип проект. — 2004. — 260 с.
- Чертко, Н.К. Геохимия оптимизации ландшафтов / Н. К. Чертко — Минск: Четыре четверти. — 2018. — 168 с.
Авторы: Н.К. Чертко, А.А. Карпиченко, Д.О. Лебедев
Источник: Здоровые почвы — гарант устойчивого развития: сборник материалов] научно-практической конференции с международным участием (г. Курск, 14 мая 2019 г.) / редколлегия: М.В. Протасова (отв. ред.), Н.П. Неведров; Курск.гос. ун-т. — Курск, 2019. — 157 с. С. 95-99.
